flowchart TD
A[Precipitação] --> B[Escoamento Superficial]
B --> C{Solo Impermeável?}
C -->|Sim| D[Fluxo Concentrado]
C -->|Não| E[Infiltração]
D --> F[Incisão de Ravina]
F --> G[Paliçadas em Série]
G --> H[Redução de Velocidade]
G --> I[Retenção de Sedimentos]
G --> J[Estabilização do Perfil]
H --> K[Deposição a Montante]
I --> K
J --> L[Recuperação do Canal]
K --> L
Paliçadas para Controle de Ravinas
Conceito, Instalação e Manutenção
Bioengenharia de Solos
2026-02-25
Definição e contexto
Conceito
As paliçadas (check dams) são barreiras permeáveis instaladas transversalmente ao fluxo de água em canais erosivos (ravinas e voçorocas), com o objetivo de:
- Reduzir a velocidade do escoamento concentrado
- Reter sedimentos a montante da estrutura
- Estabilizar o perfil longitudinal do canal
- Dissipar a energia cinética da enxurrada
São uma técnica de bioengenharia de solos que combina resistência mecânica imediata com potencial de estabelecimento vegetal ao longo do tempo.
Arranjo em série: efeito cascata
Por que usar paliçadas em série?
Barreiras físicas isoladas não apresentam resistência suficiente para barrar a enxurrada em solos com:
- Drenagem interna lenta (ex.: Plintossolos)
- Forte declividade (relevo ondulado)
- Pastagem degradada (baixa cobertura vegetal)
O arranjo sequencial dissipa a energia progressivamente, reduzindo a carga erosiva recebida por cada barreira subsequente.
Princípio-chave: a base de cada paliçada deve ficar em nível com o topo da paliçada seguinte (a jusante), permitindo o acúmulo de sedimentos no desnível formado.
Passo a passo da construção
Etapas de construção das paliçadas. (a) Coleta de toras de bambu; (b) Corte das toras; (c) Coleta dos dados morfométricos; (d) Início da construção; (e) Amarrio das toras; (f) Paliçadas prontas.
Etapa 1. Planejamento e levantamento
Levantamento de campo
- Aerofotogrametria com drone (ex.: DJI Air 2S) + receptor GNSS-RTK
- Georreferenciamento de pontos de apoio (mínimo 3 GCPs)
- Identificação e classificação das feições erosivas (ravinas vs. voçorocas vs. sulcos)
- Segmentação da ravina em trechos: superior, intermediário e inferior
- Coleta de dados morfométricos: largura, profundidade, comprimento de cada segmento
Classificação das feições
| Critério | Sulcos | Ravinas | Voçorocas |
|---|---|---|---|
| Profundidade | < 30 cm | 30 cm – vários m | > vários m |
| Lençol freático | Não | Não | Sim |
| Máquina transpõe? | Sim | Não | Não |
| Evolução | Efêmero | Regressiva | Regressiva + lateral |
Descrição do solo
A caracterização do solo é fundamental para entender:
- Capacidade de retenção de água
- Suscetibilidade à erosão
- Impedância hidráulica (camadas restritivas)
- Potencial de estabilização
Método dos pinos
Monitoramento da sedimentação
O método dos pinos é a técnica padrão para medir deposição e erosão:
- Pinos de ferro: 30 cm comprimento, cravados a 10 cm
- 20 cm expostos (altura de referência)
- Medição com régua graduada (precisão 1 mm)
- Leituras mensais durante todo o período
Pontos de medição
| Posição | Função |
|---|---|
| A montante de cada paliçada | Estimar deposição |
| Cabeceira da ravina | Medir erosão regressiva |
Cálculo: se a altura exposta diminui, houve deposição. Se aumenta, houve erosão localizada.
Dados complementares
Além dos pinos, o monitoramento inclui:
- Dados pluviométricos, estação meteorológica local
- Levantamentos periódicos com drone, fotogrametria
- Observação visual, integridade estrutural
- Registro fotográfico, comparação temporal
Resultados de eficiência
Retenção de sedimentos observada
Resultados do monitoramento de 2 anos (2023–2025):
- Retenção vertical acumulada de até 76 cm nos segmentos intermediários
- Estabilização geométrica da feição erosiva
- Capacidade residual > 98% em todos os segmentos
Distribuição por segmento
| Segmento | Contribuição (%) | Eficiência (cm/mm) |
|---|---|---|
| Superior (SUP) | 37,7% | \(1{,}12 \times 10^{-4}\) |
| Intermediário (MED) | 22,6% | \(1{,}45 \times 10^{-4}\) |
| Inferior (INF) | 39,7% | \(1{,}97 \times 10^{-4}\) |
O desempenho equilibrado entre segmentos demonstra que o arranjo em série promove amortecimento distribuído da energia.
Dinâmica deposicional
Achado importante: apenas 4 episódios de deposição acima do percentil 95 responderam por 40,6% da carga sólida total retida, e a estabilização é dominada por eventos extremos.
Interação chuva × deposição
Comportamento não-linear
A relação entre chuva e deposição não é linear:
| Classe | Faixa (mm/mês) | Sedimentação média (cm) |
|---|---|---|
| Moderado | 70–151 | 0,0181 |
| Alto | 151–306 | 0,0669 |
| Muito Alto | 306–356 | 0,0053 |
| Extremo | > 356 | 0,0535 |
Eventos muito intensos podem ter eficiência menor! A energia do fluxo supera a capacidade de decantação das paliçadas, mantendo partículas finas em suspensão (bypass) ou remobilizando depósitos por turbulência (scouring).
Condições antecedentes
Chuvas moderadas prévias podem:
- Saturar o solo → reduzir coesão dos agregados
- Criar efeito preparatório (priming effect)
- Tornar o sistema vulnerável a taxas de erosão desproporcionais em eventos subsequentes
Transição: barreira mecânica → barreira viva
O conceito de barreira viva
A grande vantagem da bioengenharia é a transição funcional:
- Fase mecânica (0–3 anos):
- Bambu fornece resistência estrutural
- Retenção de sedimentos por barreira física
- Início do brotamento e enraizamento
- Fase de transição (3–4 anos):
- Fator de vegetação cruza a curva de degradação
- Rizomas começam a ancorar o solo
- Colmos de bambu aumentam a densidade
- Fase biotécnica (> 4 anos):
- Estabilidade governada por ancoragem de rizomas
- Dissipação hidráulica pela densidade de colmos
- Funcionalidade persiste além da vida útil do material original
Ponto de cruzamento (~3 anos): o sistema transita de barreira puramente mecânica para estabilização biotécnica, onde enraizamento e cobertura vegetal assumem a função de contenção.
Cenários de longevidade
Projeções por cenário de precipitação
| Segmento | Cenário Médio | P90 (168 mm) | P95 (182 mm) |
|---|---|---|---|
| SUP (50 cm) | 4,8 anos | 2,4 anos | 2,2 anos |
| MED (76 cm) | 2,2 anos | 1,1 anos | 1,0 ano |
| INF (36 cm) | 1,7 anos | 0,8 anos | 0,8 anos |
Conclusão operacional: o segmento inferior é o limitante crítico do sistema. Sob cenário P95, a saturação pode ocorrer em menos de 1 ano.
Portanto, a manutenção preventiva (desassoreamento) deve priorizar o segmento inferior.
Localização e solo
Área experimental
- Local: Estação Experimental Campus Rural (UFS), São Cristóvão, SE
- Coordenadas: 10°55’28,8” S; 37°11’58,9” O
- Relevo: Ondulado a muito ondulado
- Clima: Tropical úmido (As, Köppen-Geiger)
- Precipitação: ~1.092 mm/ano (série 2005–2025)
- Solo: Plintossolo Argilúvico distrófico
Atributos do solo
| Atributo | Ap (0–10) | AB (10–25) | Bt (40–150+) |
|---|---|---|---|
| pH | 5,2 | 4,5 | 4,6 |
| Argila (%) | 33,4 | 47,4 | 51,4 |
| Al (cmolc/dm³) | 0,56 | 2,9 | 5,9 |
| Textura | Fr. Arg. Aren. | Argilosa | Argilosa |
Implicações para erosão
Plintossolo, por que é tão vulnerável?
- Horizonte Bt com impedância hidráulica: dificulta drenagem interna
- Favorece escoamento por excesso de saturação
- Alta erodibilidade dos horizontes superficiais
- Baixa coesão efetiva (Ap e AB)
- Alta concentração de alumínio → solo ácido e degradado
Resultados espaciais
Simulação espacial
A simulação espacial transpôs a leitura temporal para o recorte da ravina, preservando a ordem de grandeza observada:
- P90 (168 mm/mês): picos de 2,75 cm (SUP) a 4,56 cm (MED)
- P95 (182 mm/mês): picos de 2,98 cm (SUP) a 4,93 cm (MED)
A deposição se concentra onde o gradiente hidráulico é abruptamente reduzido pela estrutura.
Volume máximo armazenável: ~2,73 m³ no conjunto das 4 paliçadas (0,56–0,86 m³ por estrutura).
Evolução temporal da capacidade
Simulação da evolução temporal do preenchimento sedimentar: (a) 25%, (b) 50%, (c) 75% e (d) 100% da capacidade máxima
As cores representam os segmentos: SUP (coral, 50 cm), MED (turquesa, 76 cm), INF (verde, 36 cm). A simulação assume taxas de deposição constantes sem compactação ou remobilização.
